隔断型军用车辆防雷座椅跌落试验研究
2021-09-03王国江王显会张进成何平乐李进军
兵器装备工程学报 2021年8期
王国江,王显会,张进成,何平乐,李进军
(1.南京理工大学 机械工程学院, 南京 210094; 2.中国人民解放军32379部队, 北京 100000)
1 引言
防雷座椅是保护车内乘员的重要部件,能够有效衰减车辆底部爆炸对乘员的冲击[1]。座椅跌落台实验作为一种低成本且具有可重复性的实验方法,常用于防雷座椅的开发及防护性能验证[2]。整车底部受爆炸冲击时,防雷座椅会受到车身地板变形所造成的局部效应作用(Local effects),以及整车跳起所造成的全局效应作用(Global effects)。刚性座椅受到局部效应作用明显,而隔断型防雷座椅能够隔断局部冲击能量,以使乘员在局部效应阶段几乎保持静止。底部爆炸工况下座椅是一个从静止状态向上加速的过程,而跌落试验是从一个向下撞击减速至静止的过程。由于局部效应阶段和全局效应阶段下座椅安装点的速度不一致,而跌落时乘员-座椅-跌落台均具备一样的初始速度,使得跌落工况和底部爆炸工况产生了一定的差异,因此跌落高度即撞击速度的选择对车辆防雷座椅抗底部爆炸冲击能力的评价具有重要意义。
跌落试验台最初用于直升机抗坠落座椅的研究[3],但直升机坠毁工况和底部爆炸工况在峰值、脉宽等方面有较大差异。近年来国内外学者对于座椅跌落试验测试方法进行了广泛研究。Eridon等[4]通过跌落试验测试提出弹跳持续时间方法及视频分析法计算速度变化量ΔV,并分析了不同方法带来的误差;Cheng等[5]分析了垂直冲击试验中腰椎力的数值解与实验结果之间的差异,指出跌落试验评估吸能缓冲座椅的局限性;……
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